同步降压转换器中的短路现象分析与解决方案

同步降压转换器中的短路现象分析与解决方案
同步降压转换器中的短路现象分析与解决方案
来源：：电子设计应用 作者：：飞兆半导…
[pic][pic]同步降压电路被广泛应用，为CPU、芯片组、外设等提供针对“工作点”的高电
流、低电压供电。在同步降压转换器中，功率电路中具有为电感充电的“高边”(图1中的
Q1)
MOSFET，以及为电感电流提供低损耗续流通道的“低边”MOSFET，替代常规降压调节器的
续流二极管。
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图1 同步降压转换器输出级
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图2 典型的自适应栅极驱动电路
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图3 VIN .=12V时的栅阶电压
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图4 VIN .=20V时的栅阶电压
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图5 栅极驱动信道中的电阻削弱了MOSFET栅极节点的电压
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图6
肖特基二极管可降低阻尼电阻对自适应栅极驱动的影响，减少同步降压调节器中的短路
现象
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图7 GM因数(K)
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图8 在VIN=19V，SW在VGS(Q2) = 0.5V时开始上升， SW节点上升时间对于VSTEP
的影响

短路 (Shoot-through)
是指两个MOSFET同时完全或部分导通时，VIN至GND间有短路电流通过的情况。为了将短
路减至最少，同步降压调节器IC通常采用以下两种方法来确保Q1和Q2按照“先开后合”的
步骤操作，以减少短路的情况。
固定“死区时间”：
一个MOSFET断开，在一个固定的延迟时间之后，低边MOSFET才导通。这种电路比较简单
，而且通常有效，但如果栅极电容值范围大的MOSFET配合给定的控制器应用，则缺乏灵
活性。死区时间太长意味着传导损耗将会很高，但停滞时间太短则会造成短路。固定的
死区时间往往会太长，因为它要让高Cgs值的MOSFET在配对的MOSFET导通前，将Cgs完全
放电(断开)。
自适应栅极驱动：
这种电路根据MOSFE